綠柱石

綠柱石

綠柱石又稱為“綠寶石”,是鈹-鋁矽酸鹽礦物。化學成分Be3Al2[Si6O13]。綠柱石一般為六方柱形晶體,呈現的顏色一般多為各種綠色。含鉻呈鮮綠色的稱純綠寶石(祖母綠),透明藍色的稱藍寶玉,含銫顯玫瑰色的稱玫瑰綠柱石。主要用於提煉鈹,也用於制工藝美術品。

基本信息

化學成分

綠柱石綠柱石
理論組成(%):BeO14.1,Al2O319.0,SiO266.9。有時可含Na、K、Li、Rb、Cs等鹼金屬,含量與交代作用有關。在未受交代作用的花崗偉晶岩和氣成熱液礦床中,綠柱石的鹼含量一般<0.5%,常為長柱狀晶體;而產於交代型偉晶岩礦床中的綠柱石,其鹼含量隨交代作用的增強而增高,Li、Rb富集可達7%以上,常呈短柱狀晶體。通常總有水分子存在,其它氣體為CO2,He和Ar也可能存在。

綠柱石經常呈六方柱狀的晶體產出,柱面上可有縱紋。無色透明的少見,一般多呈各種色調的淺綠色;成分中富含時,呈粉紅色,稱為玫瑰綠柱石;含時,呈鮮艷的翠綠色,稱為祖母綠;含Fe2+ 時,呈淡藍色,稱為海藍寶石;含少量Fe3+ 時,呈黃色,稱為黃綠寶石。玻璃光澤,解理不完全。摩氏硬度7.5~8,比重2.6~2.9。

形成

主要產於花崗偉晶岩、雲英岩及高溫熱液礦脈中。在未受交代的偉晶岩中,綠柱石基本不含鹼,常與石英、微斜長石、白雲母共生;而受晚期鈉質交代作用形成者,含鹼量可高達7.23%,常與鈉長石、鋰輝石、石英、白雲母等共生。

物理性質

綠柱石綠柱石
1.解理:不完全底面解理
2.硬度:7.25-7.75 祖母綠易脆
3.相對密度:2.7-2.9 視產地、品種而變化
4.光澤:玻璃光澤
5.透明度:透明至半透明
6.折射率:1.56-1.59 視品種而變
7.雙折射率:0.004-0.009 視品種而變
8.光性特徵:一軸晶負光性
9.色散:低0.014
10.特殊光性:貓眼和星光效應
11.顏色:綠、藍、黃綠、黃、粉紅、無
12.多色性:因顏色而異

結構與形態

柱石的晶體結構在(a)(0001)和(b)(10 0)面上的投影柱石的晶體結構在(a)(0001)和(b)(10 0)面上的投影

六方晶系,a0=0.9188nm,c0=0.9189nm;Z=2。基本結構由[SiO4]四面體組成的六方環⊥c軸平行排列,上下兩個環扭轉25,由Al3及Be2連線;Al配位數為6,Be配位數為4,均分布於環的外側,因而在環的中心∥c軸有寬闊的孔道,以容納大半徑陽離子K、Na、Rb、Cs以及水分子。綠柱石由於具有獨特的六方環路(loops)或環(rings),傳統上將其劃歸環狀矽酸鹽。但其四面體骨架的三維連結性使之與真正的環狀矽酸鹽電氣石相區別。
六方雙錐晶類,D6h-6/mmm(L66L27PC)。晶體多呈長柱狀,富含鹼的晶體則呈短柱狀,或沿{0001}發育成板狀。常見單型:六方柱m{10-10},平行雙面c{0001},其次為六方雙錐s{11-21}、p{10-11}、o{11-22}和六方柱a{11-20}等。柱面上常有∥c軸的條紋,不含鹼者比含鹼的綠柱石柱面上的條紋明顯。

顏色

綠柱石是鈹-鋁矽酸鹽礦物。它的幾個變種顏色不一,有淡藍色的(叫海藍寶石),有深綠色的(叫祖母綠),有金黃色的(叫金綠柱石),有粉紅色的(叫銫綠柱石)等等,其中蜜黃色的比較常見。綠柱石一般為六方柱形晶體,呈現的顏色一般多為各種綠色。

地域產品差異

綠柱石綠柱石

內含物主要有礦物包裹體(雲母片、透閃石陽起石方解石黃鐵礦赤鐵礦等)負晶或空洞中的兩相或三相包裹體癒合裂隙、色帶及生長紋等。不同的產出方式,不同的產地內含物特徵不同。

哥倫比亞

氣、液、固三相包裹體,晶體包體(方解石、石英和白雲石。契沃礦含黃鐵礦較多;穆佐礦含特徵黃棕色柱狀氟碳鈣鈰礦

烏拉爾

具有典型的含似竹帶狀陽起石針狀晶體包和雲母片。

印度

“逗號”狀晶洞,含氣、液兩相包裹體以及小粒雲母晶體。

辛巴威

祖母綠粒徑較小1-3mm,但顏色鮮艷明亮,常含透閃石針狀晶體、石榴石針鐵礦等。

尚比亞

含有大量的拉長狀兩相包裹體、纖維狀和針狀透閃石晶體。

中國

中國的新疆、雲南、內蒙、海南、四川等地均發現有綠柱石,其中新疆和雲南的質量最佳,新疆阿爾泰出產海藍寶石、金色綠柱石、無色綠柱石,粉紅色綠柱石及海藍寶石貓眼等品種,但海藍寶石的顏色較淺,通常需要進行改色處理。

主要品種

綠柱石綠柱石
主要為祖母綠、祖母綠貓眼、星光祖母綠、達碧茲

1.祖母綠

根據內部乾淨程度有透明和半透明狀。透明品種:以祖母綠琢型為首選,這類琢型有一大的頂刻面,充分顯示祖母綠的優美顏色,去掉四角,便於爪抓穩牢固,使易脆損失降到最低程度。

2.半透明品種

因含有大量內含物,形成半透明狀。一般加工成弧面型寶石。具有與綠色翡翠相似的外觀。

3.祖母綠貓眼

較稀少,目前發現較大的一顆祖母綠貓眼重593ct, 產於巴西

4.星光祖母綠

綠柱石綠柱石

極為罕見,美國寶石學院的《寶石與寶石學》96,spring報導發現10.03ct圓弧形星光祖母綠,產自巴西。內部除平行C軸的管狀包裹體外,還有兩個方向定向排列的微粒,其一方向垂直C軸,星光效應很完整,具有較強的二色性,顯鉻和鐵的吸收譜。

5.達碧茲(Trapiche)

為特殊類型的祖母綠,具有特殊的生長特徵。

a.穆佐產出的達碧茲在祖母綠中間有暗色核和放射狀的臂,是由碳質包裹體和鈉長石組成,有時有方解石、黃鐵礦罕見。

b.契沃爾產出的達碧茲祖母綠中心為綠色六邊形的核,由核的六邊形稜柱向外伸出六條綠臂,在臂之間的“V”形區中是鈉長石和祖母綠的混合物。

主要用途

主要用途:綠柱石作為礦物主要套用於提取金屬鈹,在歐洲古代用透明的綠柱石作成球來占卜,後來才改成水晶做的球。品相好的綠柱石是珍貴的寶石,用做飾物。其中祖母綠為最佳,其加工後的價值不亞於鑽石

鑑別方法

天然綠柱石是最珍貴、最常見的寶石級綠柱石,其與人工祖母綠的簡易鑑別方法:
(1)天然祖母綠呈透明的翠綠色,在強光照射下顏色更加鮮艷。內部常存在一些充填了褐色鐵質的反光裂紋,還有細小的礦物包裹體或氣液包裹體

綠柱石綠柱石

(2)助熔劑生長法合成祖母綠的翠綠色很純正,沒有明顯的偏黃或偏藍色調,紅色螢光現象明顯,內部常有乳白色煙霧狀或羽毛狀熔劑包裹體。水熱法合成祖母綠顏色更接近天然祖母綠,但內部潔淨,氣液包裹體呈釘形或管狀,偶見平直展布的仔晶夾層;
(3)最佳化祖母綠通常採用注油法來彌補寶石的瑕疵,在反射光下可以觀察到彩色的反光,在白熾燈附近烘烤可以觀察到滲油現象。

化學反應

Be3Al2(SI6O18)
相當於3BeO·Al2O3·6SiO2與強鹼、HF反應
因為BeO和Al2O3都是兩性氧化物,SiO2是酸性氧化物,所以可以與強鹼反應。
同時因為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O存在,所以BeO、Al2O3、SiO2都可以與HF反應。
所以Be3Al2(SI6O18)可以溶於強鹼和HF

加工款式

祖母綠的加工對其質量有重要的影響,因為祖母綠的折射率低,因此其美麗主要由顏色及透明度結合產生晶瑩來顯示。另外,祖母綠內裂紋及蔗渣紋等內含物多,因此,如何才能使祖母綠顯得更漂亮,是加工的一個重要議題。透明無暇的優質綠柱石通常加工成刻面型寶石。祖母綠具有漂亮的顏色,因此常加工成階梯型。祖母綠易脆,所以階梯的四個角被去掉,成為外形為八邊形的長方形——祖母綠型。根據材料外形還可以加工成正方祖母綠型、細長祖母綠型。很少採用圓多面型。據統計,巴西加工的祖母綠60%為祖母綠形琢型,30%為橢圓形琢型,10%的為圓形、梨形和心形琢型。海藍寶石和其他品種通常加工成圓多面型。瑕疵嚴重和具有貓眼效應的綠柱石加工成弧面型。

常見礦物(四)

矽酸鹽類礦物是一類由金屬陽離子與矽酸根化合而成的含氧酸鹽礦物。在自然界分布極廣,是構成地殼、上地幔的主要礦物,估計占整個地殼的90%以上;在石隕石和月岩中的含量也很豐富。已知的約有800個礦物種,約占礦物種總數的1/4。

寶石

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